正電子湮沒(méi)技術(shù)在納米鋁粉研究中的應(yīng)用.pdf

1、納米鋁粉的燃燒性能遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)微米鋁粉,在固體火箭推進(jìn)劑的應(yīng)用中取代微米鋁粉已是大勢(shì)所趨。研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于固定粒徑的納米鋁粉,其燃燒性能會(huì)由于制備方法的不同而產(chǎn)生很大的差別,這可能是在制備過(guò)程中引入了不同缺陷所造成的。對(duì)于這些缺陷的存在與否,及其與制備方法間的聯(lián)系的探討是本文的主要研究?jī)?nèi)容。正電子湮沒(méi)技術(shù)在分析固體材料中的原子量級(jí)缺陷大小及濃度方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),本文正是利用該技術(shù)來(lái)作為研究納米鋁粉缺陷的手段,同時(shí)為對(duì)納米鋁粉表面及其缺陷做出

2、全面的表征,輔以XRD(X射線衍射譜)、XPS(X射線光電子能譜)以及等溫氮吸附等測(cè)試技術(shù)來(lái)分析說(shuō)明。
　　通過(guò)對(duì)正電子湮沒(méi)原理的認(rèn)識(shí),發(fā)現(xiàn)正電子在納米材料中的湮沒(méi)都發(fā)生在其表面和界面。本文利用正電子湮沒(méi)實(shí)驗(yàn)對(duì)比了粗晶鋁和納米鋁間正電子壽命的區(qū)別,證實(shí)了正電子在納米晶中的湮沒(méi)位置與粗晶不同,發(fā)現(xiàn)不同方法制備的相同粒徑的納米鋁粉——電爆法納米鋁粉(E-nAl)、激光感應(yīng)復(fù)合法納米鋁粉(L-nAl)和等離子法納米鋁粉(P-nAl)的表

3、面缺陷濃度大小排列為: Cv(E-nAl)> Cv(L-nAl)> Cv(P-nAl)(Cv表示空位濃度),這些表面微缺陷的大小都在5個(gè)單空位大小以?xún)?nèi)。再對(duì)其中兩種納米鋁粉在各個(gè)溫度下等時(shí)退火后進(jìn)行正電子湮沒(méi)壽命譜測(cè)量,發(fā)現(xiàn)隨著退火溫度的升高,表面缺陷濃度逐漸變小,缺陷尺寸萎縮,不同納米鋁粉在高溫500℃退火后的最終態(tài)趨于相同,這些從總體上說(shuō)明了納米鋁粉的表面微觀狀態(tài)的差別是由制備方法的不同引入的。
　　在隨后的XRD測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了